FÍSICA DE SEMICONDUCTORES Espectros Atómicos UN Nelson Leonardo Tovar Orjuela fsc39Nelson Mayo de 2015 Johann Jakob Balmer  (1 de mayo de 1825 – 12 de marzo de 1898)

ESPECTROSCOPÍA Muestre un gráfico que representa un Espectro Electromagnético amplio.

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Se designan las distintas clases de radiación electromagnética, clasificadas por su frecuencia o longitud de onda en una escala creciente. El Espectro Electromagnético, incluye una amplia gama de radiación emanada de fuentes diversas. No existen separaciones en el espectro, ni tampoco límites bien definidos entre las divisiones.

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

ESPECTRO VISIBLE Se denomina espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de ondas desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm.

Espectros de Absorción Espectros de Emisión Los producidos por excitaciones como campos eléctricos externos. Requiere electrodos y una fuente de voltaje externa Espectros de Absorción Los producidos radiación que impacta los átomos en estudio. Requiere una fuente de luz Diferencias: En el espectro de emisión el elemento emite su propia luz dejando un espacio grande en negro dependiendo de cual sea el elemento y su longitud de onda En el espectro de absorción el elemento absorbe la luz mediante la onda de frecuencia que se acople a el, y las rayas en negro son diferentes longitudes de onda.

ESPECTRO DE EMISION Mediante suministro de energía calorífica, se estimula un determinado elemento en su fase gaseosa, sus átomos emiten radiación en ciertas frecuencias del visible, que constituyen su espectro de emisión. Ninguno de estos se repite. Por ejemplo, algunos de ellos lo hacen en el infrarrojo y otros cuerpos no. Ello depende de la constitución específica de cada cuerpo, ya que cada uno de los elementos químicos tiene su propio espectro de emisión.

ESPECTRO DE ABSORCION Se presenta cuando un solido incandescente se encuentra rodeado por un gas más frio, el espectro resultante muestra un fondo interrumpido por espacios oscuros denominados líneas de absorción, porque el gas ha absorbido de la luz aquellos colores que éste irradia por sí mismo. En la naturaleza se da también que otros cuerpos absorben radiación de otros cuerpos dejando rayas negras.

ESPECTROSCOPÍA   DGFGFGF

ESPECTROSCOPÍA Constante de Rydberg (RH): Todo elemento químico tiene su propia constante de Rydberg; la ecuación que encontró Balmer en la que relacionaba las líneas conocidas del espectro del hidrógeno, fue reformulada por Rydberg en la siguiente ecuación: Donde RH es la constante de Rydberg= 10 973 758,306 𝑚 −1 y n1 y n2 son números enteros. Para la serie de Balmer, n1= 2 y n2 toma los valores de 3, 4, 5, 6… A medida que n1 se vuelve más grande, las líneas convergen hacia un límite de la serie. 𝑅 𝐻 = 2𝜋² 𝑚 𝑒 𝑍 2 𝑒 4 ℎ³𝑐 1 𝑚 𝑚 𝑒 : masa del electrón Z: número atómico e: carga del electrón h: constante de Planck c: velocidad de la luz

Problema 2.11 2.11 Calculate the first three energy levels for an electron in a quantum well of width 10 Å with infinite walls Solución: 𝐸 𝑛 = 𝑛 2 𝜋 2 𝒽 2 2𝑚𝑎 2 = (6,63× 10 −34 ) 2 8∗9,11×10 −31 ∗ ( 10 −9 ) 2 ∗ 𝑛 2 = 6,03×10 −20 𝐸 1 = 6,03×10 −20 𝐽∗ 10 19 1,6 =0,377𝑒𝑉 𝐸 2 =4∗0,377𝑒𝑉=1,508𝑒𝑉 𝐸 3 =9∗0,377𝑒𝑉=0,377𝑒𝑉